光基础及分类

光的基本知识 光的特性1.光的定义光是一种自然现象，当一束光投射到物体上时，光会发生反射、折射、干涉以及衍射等现象。

人们之所以能够看到客观世界中斑驳陆离、瞬息万变的景象，是因为眼睛能够接收物体发射、反射或散射的光。

就光的本质而言是一种电磁波，覆盖着电磁频谱相当宽（从X 射线到远红外）的范围，人类肉眼所能看到的可见光只是整个电磁波谱的一部他。

电磁波刺激人的眼睛，经过视觉神经传达到人的大脑，使人可以看到物体的形状和颜色，这段波长的电磁波称为可见光，可见光的波长不同，人眼感觉到的颜色也不同。

可见光的波长范围在360～830nm 之间，仅是电磁辐射光谱非常小的一部分。

波长的范围不同决定了各种不同波长光的性质。

780～380nm 的光依次是红、橙、黄、绿、青、蓝、紫七色光，两种颜色之间没有明显的分界。

将全部可见光波混合在一起就形成日光，即白色光。

波长大于780nm 的电磁波是红外线、微波和无线电波等。

波长小于380nm 的电磁波是紫外线、X 射线和宇宙射线等。

光以约s m /X1038速度在空间传播。

由图2-1可看出大部分电磁波都是肉眼看不见的。

当光通过某种物质时如水或空气，其传播速度就会减慢。

光在真空中的传播速度和在媒质中的传播速度比值称为该媒质的折射率，在折射率不同的两种媒质的界面上。

入射光线产生折射与发射现象。

另外光在传播过程中还会产生散射，漫反射、漫透射现象。

人们通常所说的光是指：“可见光”，它是由光源发出的辐射能中的一部分，并能产生视觉效应。

从量子物理的观点，光具有二重性：粒子性和波动性。

单个光子呈粒子性，密集光子的集合衍射便呈现出波动性。

所以，光是一种电磁辐射能，即电磁波，光线的方向也就是波的传播方向。

太阳光和光源在发出可见光的同时，都会有紫外的红外辐射。

只是人的眼睛视觉反应不出来而已。

在太阳光谱中，波长大于1400nm的光波被大气层中的水蒸气和二氧化碳强烈吸收，波长小于290nm的光波被大气层中的臭氧所吸收。

一、光的基础知识⒈可见光的光谱特性（1）可见光的定义光是一种具有能量的物质，是一种频率很高的电磁波，它以电磁辐射的方式将其能量向外传播。

对整个电磁波而言，包括：无线电波、红外线、可见光、紫外线、X 射线、宇宙射线等。

其频率范围大约在10 5 -10 25 （波长为3×10 3 --3×10 -17 m）。

波长在380—780mm 范围内的电磁波，人眼可以直接看到，所以称为可见光。

对整个电磁波而言，可见光所占的频带（也称波谱）是很窄的，如图1-24所示。

图1-24电磁波波谱及可见光光谱（2）可见光的光谱特性①光谱由光学原理知，当光（波）从一种媒质进入另一种媒质时，2 传播的方向将发生变化。

这种现象叫做光的折射。

而光折射的角度与其波长有关，即波长越短折射角度越大。

若将一束白光（太阳光）投射到一块玻璃三棱镜上，就会分解出红橙黄绿青蓝紫七种彩色光。

把这七种彩色光所排成的光带叫光谱，如图1-25 所示。

图1-25 太阳光的棱镜分解出现上述现象的原因就是不同波长的光通过同一媒质时，其折射率不同所致。

即换句话说，不同波长的光表现为不同颜色。

②单色光：只含单一波长的光称为单色光，也叫谱色光。

③复合光：包含两种或两种以上单色光混合的光称为复合光，也叫非谱色光。

综上所述，白光可分解为不同波长的单色光，反过来单色光也可以复合给人以白色光的感觉。

2．光源与色温（1）光源①光源的定义：通常把自身能够发光的物体叫做发光体。

在物理学中叫光源。

3 ②光源分类A．天然光源如太阳、恒星等。

B．人造光源如白炽灯、钨丝灯、日光灯等（2）光源的色温①绝对黑体：是指既不反射，也不透射，而完全吸收入射光的理想物体叫绝对黑体。

绝对黑体不仅能全部吸收外来的入射光，而且在黑体温度升高后能以电磁波的形式向外辐射能量，这种现象称为黑体辐射。

它较之在相同温度下的任何其它物体的辐射能力都强，故大功率的散热片上都涂上黑色，以利散热。

②绝对黑体的辐射功率分布绝对黑体随着温度的升高，辐射功率显著增加，并向波长变短的方向移动。

光学基础知识详细版一、光的本质光是一种电磁波，是自然界中的一种能量传递形式。

光的本质可以通过波动理论和粒子理论来解释。

波动理论认为光是一种波动现象，具有波长、频率、振幅等特性；粒子理论则认为光是由光子组成的，光子是光的能量载体。

二、光的传播光在真空中的传播速度是恒定的，约为299,792,458米/秒。

光在不同介质中的传播速度不同，这是由于介质的折射率不同所致。

当光从一种介质传播到另一种介质时，会发生折射现象，即光线方向发生改变。

三、光的反射和折射光的反射是指光线在遇到界面时，按照一定规律返回原介质的现象。

光的折射是指光线在通过两种不同介质的界面时，传播方向发生改变的现象。

光的反射和折射遵循斯涅尔定律，即入射角和折射角满足一定的关系。

四、光的干涉和衍射光的干涉是指两束或多束相干光波相遇时，由于光波的叠加，形成新的光强分布的现象。

光的衍射是指光波在遇到障碍物或通过狭缝时，发生弯曲并绕过障碍物传播的现象。

五、光的偏振光的偏振是指光波的振动方向具有一定的规律性。

自然光是由无数个振动方向不同的光波组成的，因此不具有偏振性。

当光波通过某些特殊材料或经过反射、折射等过程后，可以形成具有一定偏振性的光波。

六、光的吸收和发射光的吸收是指光波在传播过程中，能量被物质吸收的现象。

光的发射是指物质在吸收光能后，以光波的形式释放能量的现象。

光的吸收和发射遵循一定的规律，如光的吸收强度与光的频率有关，光的发射强度与物质的性质有关。

七、光的成像光的成像是指利用光学系统（如透镜、反射镜等）使物体发出的光波或反射的光波在另一位置形成实像或虚像的过程。

光的成像原理是光的折射和反射现象，通过光学系统可以实现对物体形状、大小、位置的观察和研究。

八、光的测量光的测量是光学研究中的重要内容，主要包括光强、光强分布、波长、频率、相位等参数的测量。

光的测量方法有直接测量和间接测量两种，直接测量是通过光学仪器直接测量光波参数，间接测量是通过测量光波与物质相互作用的结果来推算光波参数。

照明基础必学知识点1. 光的本质：光是一种电磁辐射，具有波粒二象性，在空气中的速度约为每秒30万公里。

2. 白光与彩色光：白光是由各种波长的光混合形成的，而彩色光是指特定波长范围内的光，如红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫等。

3. 光的三基色：在彩色光中，红、绿、蓝被称为光的三基色，它们可以组合形成各种其他颜色。

4. 光的反射：光遇到物体时，部分光线会被物体表面反射回来，我们通过反射的光线才能看到物体。

5. 光的折射：光从一种介质传播到另一种介质时，会发生折射现象。

光线在折射时会改变传播方向，并且光在不同介质中的传播速度也会改变。

6. 光的传播方式：光可以直线传播，也可以经过反射、折射等方式传播。

7. 光的衍射：当光经过一个小孔或物体边缘时，会出现衍射现象，即光的弯曲和扩散。

8. 光的干涉：当两束或多束光线重叠在一起时，会出现干涉现象，干涉可以产生明暗条纹。

9. 光的色散：当白光通过一种介质时，不同波长的光会因为折射率的不同而发生偏折，从而产生彩虹色的现象。

10. 光的强度和亮度：光的强度指的是光的辐射能力，亮度指的是人眼感知到的光的明暗程度。

11. 光源的分类：光源可以分为自然光源和人工光源。

常见的自然光源有太阳和火焰，常见的人工光源有灯泡、荧光灯、LED等。

12. 光的色温：光源的色温是指光源发出的光线的颜色，常用单位为开尔文（K），冷色调的光源色温较高，暖色调的光源色温较低。

13. 光的强度衡量：光的强度可以通过光通量和光照度来衡量，光通量单位为流明（lm），光照度单位为勒克斯（lx）。

14. 光的色彩表示：光的色彩可以通过RGB（红绿蓝）或CMYK（青、品红、黄、黑）等颜色空间来表示。

15. 光的效果：光的效果常常可以利用透镜、反射器等光学元件来实现，如聚光、扩散、聚束等。

这些基础知识点是照明领域中常见且重要的内容，在学习和理解照明原理和应用时，对于工程设计、灯具选择、照明效果评估等方面都具有指导作用。

光源基础知识及大类介绍光源是指能够产生光的物体或装置，是光学领域中重要的研究对象。

光源可以分为自然光源和人工光源两大类。

一、自然光源月亮是反射太阳光的天体，它产生的光主要是散射光和反射光，由于月亮表面的物质不均匀，所以月亮光的能量分布并不均匀。

星辰是宇宙中的自然光源，其中最亮的是恒星。

恒星是由氢气聚集形成的，通过核融合反应释放出能量，产生光和热。

恒星的光谱包含了各种波长的光线，可以通过光谱分析来研究星体的物质组成和温度等信息。

二、人工光源人工光源是人类为特定目的产生的光。

人工光源广泛应用于生产、生活和科学研究等领域。

根据光源的产生原理和特点，人工光源可以分为以下几类：1.发光二极管(LED)：LED是一种半导体器件，通过电流激发发射光的现象而产生光。

LED光源具有高亮度、低功耗、长寿命等优点，被广泛应用于照明、显示屏、信号灯等领域。

2.白炽灯：白炽灯是由灯丝加热发光的，其原理是电热效应。

白炽灯的发光效率低，大部分电能转化为热能，只有少部分转化为可见光。

由于白炽灯使用的材料易熔化，所以寿命较短。

3.荧光灯：荧光灯利用气体放电和荧光物质发光的原理来产生光。

荧光灯的发光效率比白炽灯高，寿命较长，但启动时需要较高的电压。

4.气体放电灯：气体放电灯包括氮化物激光器、氖灯、氙灯等。

气体放电灯的光源是由气体放电激发而产生的，具有高亮度、长寿命等特点。

5.激光：激光光源是通过激光器产生的，其原理是受激辐射。

激光具有单一波长、方向性好、能量密度高等特点，被广泛应用于医疗、通讯、材料加工等领域。

除了以上介绍的典型人工光源，还有许多其他的人工光源，如投影仪灯泡、车灯、草坪灯等。

这些光源的产生原理、特点和应用领域各有不同。

总结起来，光源是产生光的物体或装置，可分为自然光源和人工光源两大类。

自然光源主要包括太阳、月亮和星辰，而人工光源则广泛应用于生产、生活和科学研究等领域。

不同类型的人工光源具有不同的发光原理、特点和应用领域，但它们共同的目的是为人类提供光的能量和信息。

物理光的基础知识
物理光的基础知识
1、光源：能够发光的物体叫光源
2、光在均匀介质中是沿直线传播的'
大气层是不均匀的，当光从大气层外射到地面时，光线发了了弯折
3、光速
光在不同物质中传播的速度一般不同，真空中最快，
光在真空中的传播速度：C=3×10的8次方m/s，在空气中的速度接近于这个速度，水中的速度为3/4C，玻璃中为2/3C
4、光直线传播的应用
可解释许多光学现象：激光准直，影子的形成，月食、日食的形成、小孔成像等
5、光线
光线：表示光传播方向的直线，即沿光的传播路线画一直线，并在直线上画上箭头表示光的传播方向(光线是假想的，实际并不存在) 【物理光的基础知识】。

第一讲：光的初步知识知识点一、光源能发光的物体叫做光源。

光源可分为：1、冷光源(水母、节能灯），热光源（火把、太阳）；2、天然光源（水母、太阳），人造光源（灯泡、火把）;二、光速1、真空中光速是宇宙中最快的速度；2、在计算中，真空或空气中光速c=3×108m/s;3、光在水中的速度约为c，光在玻璃中的速度约为c；三、光年光年是光在一年中传播的距离，光年是长度单位；1光年≈9.46×1015m；四、光线五、光的直线传播及应用1、光在同种均匀介质中沿直线传播；2、光的直线传播的应用：（1）小孔成像：像的形状与小孔的形状无关，像是倒立的实像（树阴下的光斑是太阳的像）（2）取直线：激光准直（挖隧道定向）；整队集合；射击瞄准；（3）限制视线：坐井观天（要求会作有水、无水时青蛙视野的光路图）；一叶障目；（4）影的形成：影子；日食、月食（要求知道日食时月球在中间；月食时地球在中间）六、像与影的区别七、光的反射1、当光射到物体表面时，有一部分光会被物体反射回来，这种现象叫做光的反射。

2、我们看见不发光的物体是因为物体反射的光进入了我们的眼睛。

3、反射定律：在反射现象中，反射光线、入射光线、法线都在同一个平面内；反射光线、入射光线分居法线两侧；反射角等于入射角。

（1）、法线：通过光的入射点所作的与反射面垂直的直线；（2）入射角：入射光线与法线的夹角；反射角：法射光线与法线间的夹角。

（入射光线与镜面成θ角，入射角为90°－θ，反射角为90°－θ）（3）入射角与反射角之间存在因果关系，反射角总是随入射角的变化而变化而变化，因而只能说反射角等于入射角，不能说成入射角等于反射角。

（镜面旋转θ，反射光旋转2θ）（4）垂直入射时，入射角、反射角等于多少？答：垂直入射时，入射角为0度，反射角亦等于0度。

4、反射现象中，光路是可逆的（互看双眼）5、利用光的反射定律画一般的光路图（要求会作）：（1）、确定入（反）射点：入射光线和反射面或反射光线和反射面或入射光线和反射光线的交点即为入射（反射）点（2）、根据法线和反射面垂直，作出法线。

光的基础知识光的基础知识1、光的本质：光的本质是电磁波,是整个电磁波谱中极小范围的一部分光是能量的一种形态；可见光是电磁辐射谱中能够引起人眼视觉的部分。

可见光组成了所谓电磁光谱的一部分，电磁光谱存在于收音机和电视信号中，包括红外和紫外辐射，x射线，核辐射和宇宙辐射。

在这些电磁辐射中，只有光波是动物和人眼可见的。

该光谱也包括标准的50赫兹交流电（波长6000千米）和波长380-780纳米（=10-9米）的可见光部分。

不同的波长给人眼造成不同的颜色感觉，从红、橙、黄、绿、蓝、靛（即蓝紫）到紫。

2、光通量（光束）：为光源所发出的光线（条数），单位为流明（lm）,例如一节能灯的发出780（条）光线，则总光通量（光束）为780流明。

3、照度：为每一单位面积所通过的光线，单位为lx.（lm/m2）4、亮度：与照度定义几乎相同，如果我们把每一物体都视为光源的话，那么亮度就是描述光源光亮的程度，而照度正好是把每一物体都作为被照物体，用一块木板来举例说明，当一定光束照到木板时我们讲木板有多少照度，然后木板将多少光束反射到人眼，就称为木板的多少亮度，那么有如下式子：亮度等于照度乘以反射率。

在同一房间同一位置一块白布和一块黑布的照度是相同的，而亮度是不同的。

5、光强：为通过1立体角的光线条数，（通光束的密度）。

光强的单位是光度测定的基本单位，也是国际单位制的基本单位之一。

为了复现光强度的单位，光的基准器最初为蜡烛，所以光强度单位早称为（烛光）。

后来随着科技发展，光基准器改为钨丝灯，又改为黑体，1948年后，光强度单位正式定名为坎德拉（cd）。

6、眩光、怎样控制眩光：视野内有亮度极亮的物体或强烈的亮度对比，则可引起不舒适或造成视觉降低的现象，称为眩光。

造成人眼视力降低的眩光称失能眩光；使人有不快之感的眩光称为不舒适眩光。

一般有两种控制眩光的方法：1、直接控制光源的亮度或采用透光材料减弱眩光；2、用灯具保护角控制眩光。

7、光源的色表（色温），色温与心理：由于人们是用与光源的色度相等或近似的完全辐射体的绝对温度来描述光源的色表，因此光源的色表又称为光源的色温。